RU2819515C2 - Сенсорный слой для определения температурных профилей на поверхности кожи, средство для позиционирования на поверхности кожи сенсорного слоя, способ изготовления средства для позиционирования на поверхности кожи сенсорного слоя и способ определения относительной разности температур на поверхности кожи - Google Patents

Abstract

Группа изобретений относится к медицине, а именно к сенсорному слою для определения температурных профилей на поверхности кожи, способу определения относительной разности температур на поверхности кожи, средству для позиционирования на поверхности кожи сенсорного слоя и способу его изготовления. Сенсорный слой для определения температурных профилей на поверхности кожи содержит верхний и нижний пласты. На верхней стороне верхнего пласта расположен контактный слой к поверхности кожи. Токоведущие дорожки на верхней стороне верхнего пласта электрически соединены с температурными датчиками в верхнем пласте и/или на его верхней стороне. Между нижним и верхним пластами расположены токоведущие дорожки, которые электрически соединены с температурными датчиками в верхнем пласте и/или на его верхней стороне. Сенсорный слой выполнен гибким. Разность температур на поверхности кожи определяется через контактный слой. Токоведущие дорожки выполнены из токопроводящей пасты, которая расположена между нижним и верхним пластами. Обеспечивается гибкое наложение сенсорного пласта на поверхность кожи таким образом, что токоведущие дорожки и температурные датчики не оказывают повышенного давления или не вызывают раздражения на поверхности кожи. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

[01] Данное изобретение касается сенсорного слоя для определения температурных профилей на поверхности кожи, содержащего контактный слой к поверхности кожи, причем сенсорный слой имеет по меньшей мере один пласт, и на верхней стороне упомянутого по меньшей мере одного пласта расположен контактный слой. Далее, данное изобретение касается вспомогательного средства для наложения на поверхность кожи, способа изготовления вспомогательного средства и способа определения относительной разности температур на поверхности кожи.

[02] Глубокий дефект ткани (язва) и поверхностный дефект ткани (рана) кожи обычно замечают лишь тогда, когда вследствие воспаления на коже появляется покраснение. Зачастую, в частности, у пациентов, имеющих отягчающие заболевания, таких как диабетики, или у прикованных к постели больных слишком поздно обнаруживается воспаление, которое приводит к образованию трудноизлечимых ран, повреждений тканей и/или даже к ампутации.

[03] В случае кожи, подверженной дефектам ткани, что свойственно диабетикам или лежачим больным, возникает к тому же проблема, заключающаяся в том, что такая кожа изначально подвержена раздражению и/или сдавливанию. По данной причине жесткие измерительные датчики и/или соответствующая измерительная сенсорная система не могут непосредственно находиться в контакте с и без того уже подверженной воспалениям поверхностью кожи. К тому же зачастую необходим контроль участков тела, которые уже испытывают нагрузку давлением под действием веса тела, как, например, подошвы ног или спина у лежачего пациента.

[04] Из заявки CN 103385699 A известна система резистивных температурных датчиков, в которой термочувствительные пленки расположены на гибкой пленке-подложке, а гибкая пленка-подложка зафиксирована на жесткой подложке, например, на печатной плате или на стеклянной пластине. Хотя гибкая пленка-подложка может размещаться на поверхность кожи, однако, при нагружении или движении, из-за жесткой подложки могут возникнуть местам сдавливания на поверхности кожи.

[05] Точно так же недостатком является воздействие давления на поверхность кожи в трехмерном электронном компрессе согласно US 2017/0007133 A1, а также переносном компрессе согласно US 2018/0184908 A1 с двумя температурными датчиками, расположенными в материалах с различной толщиной материала.

[06] Далее, в заявке US 2011/0264001 A1 раскрыта система контроля температуры тела пациента, в которой изогнутый температурный датчик с помощью съемной защитной ленты может закрепляться и наклеиваться на кожу пациента.

[07] Задачей изобретения является усовершенствование уровня техники.

[08] Задача решается посредством сенсорного слоя для определения температурных профилей на поверхности кожи, содержащего контактный слой к поверхности кожи, причем сенсорный слой имеет по меньшей мере один пласт, и на верхней стороне упомянутого по меньшей мере одного пласта расположен контактный слой, причем на верхней стороне упомянутого по меньшей мере одного пласта и/или в упомянутом по меньшей мере одном пласте расположены токоведущие дорожки, которые электрически соединены с несколькими температурными датчиками в упомянутом по меньшей мере одном пласте и/или на верхней стороне упомянутого по меньшей мере одного пласта, так что упомянутый сенсорный слой выполнен гибким, и через контактный слой может определяться разность температур на поверхности кожи.

[09] Таким образом, предусмотрен гибкий сенсорный слой для обнаружения и наблюдения за разностями температур на коже и, тем самым, для раннего обнаружения воспалений путем мониторинга одной поверхности кожи или нескольких поверхностей кожи и/или участков кожи. Обнаруженная отрицательная разность температур в положении соответствующего температурного датчика указывает, например, на недостаточное кровоснабжение соответствующего участка кожи. Напротив, положительная разность температур на одном температурном датчике по сравнению с другими температурными датчиками указывает на локальное повышение температуры и, тем самым, на начинающееся воспаление. Следовательно, можно на ранней стадии обнаруживать развивающееся воспаление на коже, под кожей и/или в коже и затем можно своевременно начать лечение, не ожидая появления сопутствующих повреждений. Благодаря этому обеспечивается предупреждение воспалений, язв и ампутаций благодаря мониторингу с высоким разрешением температуры кожи на поверхности кожи и/или в качестве разности на двух или нескольких поверхностях кожи.

[10] Гибкий сенсорный слой предназначен для дискретного или непрерывного измерения температуры и, тем самым, для временного мониторинга температуры у лица с известным, уже установленным заболеванием или у лица с подозрением на заболевание, в качестве индикатора и, тем самым, указания на возможное заболевание. Например, повышение температуры может указывать на воспаление. Интерпретация как болезненного состояния и/или определение вида вызывающего воспаление заболевания является прерогативой врача и не относится к прямому использованию гибкого сенсорного слоя.

[11] Основная идея изобретения заключается в том, что сенсорный слой выполнен таким образом, что он может оптимально гибко трехмерно накладываться на поверхность кожи, и с помощью температурных датчиков вся прилегающая поверхность кожи может контролироваться даже при движении участка кожи, причем токоведущие дорожки и/или температурные датчики не оказывают давления на поверхность кожи. При этом такие, в частности, гибкие токоведущие дорожки и температурные датчики заделаны на упомянутом по меньшей мере одном пласте сенсорного слоя и/или в упомянутом по меньшей мере одном пласте сенсорного слоя именно таким образом, что они через контактный слой не оказывают повышенного давления или не вызывают какого-либо иного раздражения на поверхности кожи. Особенно предпочтительно, чтобы весь сенсорный слой, включая токоведущие дорожки, а не только контактный слой, был выполнен гибким.

[12] В частности, функциональный сенсорный слой выполнен таким образом, что он обеспечивает измерение и идентификацию разностей температур для выявления воспаления. При этом не требуется измерения абсолютных значений температуры.

[13] Проксимальное измерение разностей температур осуществляется с помощью по меньшей мере одного слоя. При этом речь идет о контактном слое сенсорного слоя, и/или через дополнительный текстильный слой, например, предмет одежды, окружающий поверхность кожи. Тем самым, контактный слой представляет собой контакт с поверхностью кожи непосредственно или опосредованно через носимое на коже текстильное изделие.

[14] При этом особенно предпочтительно, если сенсорный слой с температурными датчиками имеет толщину в диапазоне от 0,5 мм до 2,5 мм, предпочтительно от 1,0 мм до 2,0 мм.

[15] Благодаря этому, во-первых, обеспечивается теплопередача между контактным слоем и температурными датчиками, а также, во-вторых, гарантируется предотвращение раздражения от давления посредством токоведущих дорожек и/или температурных датчиков.

[16] Ниже представлено объяснение некоторых терминов.

[17] «Сенсорный слой», в частности, представляет собой трехмерное тело, которое ограничено двумя поверхностями в качестве нижней стороны слоя и верхней стороны слоя, имеет меньшую толщину слоя, чем протяженность поверхностей верхней и нижней сторон слоя, и содержит один или несколько измерительных датчиков. Сенсорный слой имеет, в частности, один слой или несколько слоев, и/или один пласт, и/или несколько пластов. В частности, упомянутый сенсорный слой на своей верхней поверхности слоя имеет контактный слой и/или на своей нижней поверхности слоя имеет вспомогательное средство. Сенсорный слой является, в частности, гибким и/или растягивающимся.

[18] Под «температурным профилем» понимается, в частности, ход температуры вдоль поверхности кожи и/или по поверхности кожи, и/или в течение времени на одном и том же температурном датчике, или на одних и тех же температурных датчиках, и/или на соответствующем одном и том же участке кожи, или на соответствующих, одних и тех же участках кожи. Тем самым, под температурным профилем понимается пространственный и/или временной температурный профиль. Температурный профиль соответствующей поверхности кожи может визуализироваться онлайн, например, с помощью мобильного приложения смартфона.

[19] «Поверхность кожи» представляет собой, в частности, поверхность кожи, которая покрывает тело и/или часть тела. В случае поверхности кожи речь идет, в частности, о поверхности самого внешнего слоя (эпителий, эпидермис) кожи.

[20] «Контактный слой» (называемый также «амортизирующим слоем» (набивочный)) представляет собой, в частности, слой материала небольшой толщины с протяженностью по поверхности, у которого одна сторона поверхности находится в прямом и/или опосредованном контакте с поверхностью кожи. В частности, контактный слой своей верхней стороной слоя входит в контакт с поверхностью кожи. «Амортизирующий слой» имеет, в частности, материал, который обеспечивает механическое демпфирование, компенсацию размера, адаптацию (согласование) поверхности и/или встраивание, и/или поддержку конечности, относящейся к поверхности кожи. Амортизирующий слой имеет, в частности, амортизацию, изоляцию и/или подбивку ватой. В качестве амортизирующего слоя могут использоваться, в частности, природные или синтетически изготовленные материалы, например, волокна растительного или животного происхождения, или синтетически изготовленные пеноматериалы и слои волокнистого пеноматериала, а также другие пластмассы и полимеры.

[21] Особенно предпочтительно, чтобы контактный слой, который находится в прямом или опосредованном контакте с поверхностью кожи, был термоизоляционным и/или теплоизоляционным. Благодаря термоизоляционным свойствам контактного слоя кратковременное локальное повышение температуры на поверхности кожи демпфируется и тем самым предотвращается некорректная интерпретация данных температуры. Поскольку воспаления развиваются в известной степени относительно медленно, то благодаря этому предотвращается принятие ошибочных мер и ненужное лечение. Таким образом обеспечивается измерение в «стабильном состоянии» („Steady State“).

[22] Под «пластом» понимается, в частности, слой одного отдельного листа. Один пласт может содержать, в частности, бумагу, картон, пленку, пластик и/или текстиль. В случае «нижнего пласта» сенсорного слоя речь идет о том пласте, который расположен на нижней стороне сенсорного слоя и/или контактирует с вспомогательным средством. В случае «верхнего пласта» сенсорного слоя речь идет о том пласте, на котором расположены температурные датчики, а также контактный слой.

[23] «Термодатчик» представляет собой, в частности, электрический или электронный конструктивный элемент, который выдает электрический сигнал в качестве величины для температуры и/или распределения температуры.

[24] Температурный датчик представляет собой, в частности, термистор, например, термистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (NTC-Thermistor), который имеет отрицательные температурные коэффициенты сопротивления и при высоких температурах проводит электрический ток лучше, чем при низких температурах. Точно так же в случае температурного датчика речь может идти о термисторе с положительным температурным коэффициентом сопротивления (PTC-Thermistor), который имеет положительные температурные коэффициенты сопротивления и при низких температурах проводит электрический ток лучше, чем при высоких температурах. Каждый температурный датчик на поверхности и/или в упомянутом по меньшей мере одном пласте сенсорного слоя подсоединен между каждыми двумя токоведущими дорожками. Для этого температурный датчик контактирует, например, с контактной поверхностью, например, золотой контактной поверхностью каждой токоведущей дорожки с помощью приклеивания или пайки. Особенно предпочтительно, если каждый температурный датчик заделан в упомянутый по меньшей мере один пласт и на своей верхней стороне контактирует с нижней стороной контактного слоя. Температурные датчики могут быть, однако, покрыты также тонким пластом, например, тонким полиуретановым слоем и через этот тонкий слой находятся в контакте с контактным слоем.

[25] «Разность температур» представляет собой, в частности, различие в температурах двух или нескольких мест измерения температуры и/или температурных датчиков. Разность температур одного температурного датчика или нескольких температурных датчиков относительно других температурных датчиков сенсорного слоя может указывать, в частности, на воспаление или на дефект кожи другого рода.

[26] «Токоведущая дорожка» представляет собой, в частности, токопроводящее соединение с «двухмерным» ходом. Токоведущая дорожка проходит, в частности, в одной плоскости (плоскости токоведущей дорожки) и служит, в частности, для подачи тока и/или напряжения, передачи сигнала и/или дифференцирования температуры. Токоведущие дорожки могут быть расположены также в нескольких плоскостях токоведущих дорожек с расположенными между ними электроизолирующими плоскостями, причем, например, соединение между отдельными плоскостями токоведущих дорожек осуществляется с помощью вертикальных токопроводящих соединений. Токоведущая дорожка содержит, в частности, токопроводящий материал, например, медь и/или медный сплав. Токоведущие дорожки могут также быть выполнены из токопроводящей пасты, в частности, из токопроводящей серебряной пасты, причем токопроводящая серебряная паста расположена на верхней стороне упомянутого по меньшей мере одного пласта и/или в упомянутом по меньшей мере одном пласте. Предпочтительно токопроводящая паста расположена между нижним пластом и верхним пластом по типу сэндвича. Образование токоведущих дорожек посредством токопроводящей пасты является особенно предпочтительным, так как, в частности, токопроводящая серебряная паста нечувствительна к продольной деформации, гибке, растягиванию и/или перегибу.

[27] В следующем варианте выполнения сенсорного слоя сенсорный слой имеет нижний пласт и верхний пласт, и на верхнем пласте расположен контактный слой, причем между нижним пластом и верхним пластом расположены токоведущие дорожки, которые электрически соединены с несколькими температурными датчиками в верхнем пласте и/или на верхней стороне верхнего пласта.

[28] Благодаря тому, что токоведущие дорожки и/или температурный датчики заделаны между нижним пластом и верхним пластом сенсорного слоя, во-первых, токоведущие дорожки и/или температурные датчики простым образом могут быть помещены между верхней стороной нижнего пласта и нижней стороной верхнего пласта. Во-вторых, токоведущие дорожки и/или температурные датчики оптимально заделаны между обоими пластами, так что они не оказывают усиленного давления или раздражения другого рода на поверхность кожи посредством контактного слоя.

[29] В следующем варианте выполнения сенсорного слоя токоведущие дорожки расположены равномерно удалено и выполнены в форме меандра и/или в виде прожилок.

[30] Благодаря равномерному дистанцированию между токоведущими дорожками, например, за счет параллельного выполнения или в виде квадратной сетки, они могут выполняться в значительной степени оптимально равными по площади со слоем, расположенным над ними или под ними.

[31] Особенно предпочтительно, если токоведущие дорожки образованы в виде прожилок и/или в форме меандра, так как за счет этого дополнительно улучшается гибкость сенсорного слоя. Таким образом, токоведущие дорожки выполнены динамично подвижными. Следовательно, предотвращается разрушение токоведущих дорожек, а тем самым и электрических соединений из-за продольной деформации, гибки, растягивания и/или перегиба сенсорного слоя, а также возможно оптимальное формование на поверхности кожи, и предотвращается нагружение кожи давлением. Для этого токоведущие дорожки технически выполнены, в частности, таким образом, что токоведущие дорожки выдерживают динамические усилия, такие как растягивание и сдавливание, в течение длительного времени, в частности, по меньшей мере в течение периода измерения.

[32] Предпочтительно выполненные в форме меандра и/или в виде прожилок токоведущие дорожки проходят в горизонтальной плоскости от электронной схемы, в частности, платы пальцеобразно к периферии до температурных датчиков. Благодаря этому обеспечивается повышенная гибкость и, следовательно, достигается улучшенная трехмерная адаптация к желаемой форме, например, к вспомогательному средству или к держателю сенсорного слоя.

[33] Под признаком «в форме меандра» понимается, в частности, ход в форме извилин, витков и/или петель, которые следуют друг за другом.

[34] Под признаком «в форме прожилок» понимается, в частности, что токоведущие дорожки имеют форму разветвляющихся прожилок.

[35] Для того, чтобы сенсорный слой получился гибким и/или растягивающимся, сенсорный слой содержит гибкий пластик, в частности, полиуретан.

[36] Особенно предпочтительно, чтобы сенсорный слой был гибким за счет своего материала, в частности, гибкого полиуретана (PU) или другого гибкого пластика, и/или за счет динамичных токоведущих дорожек, заделанных между нижним и верхним пластами. Тем самым, сенсорный слой может иметь растяжимость до 30% от своего размера в ненагруженном состоянии.

[37] Особенно предпочтительно, чтобы сенсорный слой содержал способный к сшиванию пластик, так что гибкость пластмассы может регулироваться в соответствии с потребностью. Например, свойства полиуретана по степени сшитости и/или по используемым компонентам (в частности, изоцианатным компонентам или OH-компонентам) могут варьироваться в широком диапазоне, так что имеют место реактопласты, термопласты или эластомеры.

[38] «Полиуретан» представляет собой, в частности, пластик или полимер, который получается в результате реакции полиприсоединения диолов и/или полиолов с полиизоцианатами. Полиуретан может присутствовать, в частности, в виде мягкого или твердого пеноматериала, или в виде текстильного эластичного волокнистого материала.

[39] В следующем варианте выполнения сенсорного слоя каждый температурный датчик имеет максимальный размер ≤2 мм, в частности, ≤1,8 мм, предпочтительно ≤1,5 мм.

[40] За счет небольшой высоты, ширины и длины каждого температурного датчика каждый температурный датчик на верхней стороне верхнего пласта занимает лишь очень небольшое место, и вследствие этого расположенный над ним контактный слой (амортизирующий слой) не приводит к нагрузке давлением на поверхности кожи.

[41] Для того, чтобы охватывать всю соответствующую поверхность кожи средствами измерительной техники, каждый температурный датчик имеет радиус измерения в диапазоне от 2,5 см до 1,5 см, предпочтительно от 2,3 см до 1,7 см.

[42] Предпочтительно температурные датчики расположены по поверхности верхнего пласта сенсорного слоя равномерно и/или по всей поверхности, так что вследствие радиусов измерения температурных датчиков вся поверхность кожи, которая контактирует с контактным слоем, регистрируется датчиками и/или средствами измерительной техники. К тому же, радиус измерения каждого температурного датчика рассчитывается таким образом, что он может проникать также через несколько слоев (например, текстильных слоев).

[43] Под «измерительным радиусом» понимается, в частности, расстояние между средней точкой температурного датчика и расположенной вокруг окружностью, в которой температурный датчик измеряет температуру. Радиус измерения заканчивается, в частности, на наружной поверхности трехмерной сферы вокруг средней точки измерительного датчика.

[44] Для предотвращения некорректной интерпретации данных температуры при кратковременном локальном повышении температуры контактный слой является термоизоляционным, так что кратковременное повышение температуры на поверхности кожи определяется демпфированным образом.

[45] За счет демпфирования зафиксированного повышения температуры посредством контактного слоя соответствующая разность температур кожи не интерпретируется сразу как превышение заданного порогового значения, а тем самым предотвращается ложная тревога и ненужные этапы лечения.

[46] Под признаком «термоизоляционный» понимается, в частности, что контактный слой обладает таким свойством материала, что происходит снижение прохода тепла или холода через контактный слой. Благодаря этому температура на поверхности кожи, в частности, приглушенная контактным слоем, определяется расположенными под контактным слоем температурными датчиками.

[47] Для того, чтобы служить носителем для сенсорного слоя и оптимально формировать его на поверхности кожи, сенсорный слой через нижнюю сторону упомянутого по меньшей мере одного пласта или нижнего пласта соединен со вспомогательным средством.

[48] С одной стороны, вспомогательное средство служит для фиксации сенсорного слоя на теле, в частности, с геометрическим замыканием. Благодаря этому вспомогательное средство, а тем самым и сенсорный слой вследствие их эластичностей и/или кроя трехмерно прижимаются к измеряемой области тела. Тем самым гарантируется, что даже при повторном натягивании, наложении и/или использовании у вспомогательного средства каждый температурный датчик повторяющимся образом устанавливается в своем заданном положении относительно поверхности кожи.

[49] «Вспомогательное средство» расположено, в частности, на нижней стороне нижнего пласта сенсорного слоя. В случае вспомогательного средства речь идет, например, о стельке, бандаже, поверхности сидения инвалидного кресла, простыне для функциональной кровати, вкладыше в гильзе протеза или о подобном предмет, который непосредственно или опосредованно соприкасается с поверхностью кожи. Наряду с бандажом, при котором возможно движение снабженной бандажом части тела, под вспомогательным средством может подразумеваться также ортез для обездвижения части тела. Разумеется, вспомогательное средство не ограничивается медицинским применением. Вспомогательным средством является, в частности, также такой вид предметов потребления, который может входить в контакт с поверхностью тела. Например, в случае вспомогательного средства речь также идет о стельке в спортивной обуви или о ремешке для фитнес-браслета.

[50] В следующем варианте выполнения сенсорного слоя токоведущие дорожки электрически соединены с электронной схемой, в частности, с платой во вспомогательном средстве и/или на нем.

[51] Таким образом, вспомогательное средство одновременно служит также держателем сенсорного слоя соответствующей системы датчиков температуры, в частности, электронной схемы. За счет интеграции электронной схемы, например, платы во вспомогательном средстве и/или на нем, обычно негибкая электронная схема расположена предпочтительно вне подверженной давлению области тела, так что и электронная схема тоже не оказывает никакого давления на поверхность кожи.

[52] «Электронная схема» представляет собой, в частности, объединение электрических и/или электронных конструктивных элементов в функционирующую систему. В случае электронной схемы речь идет, например, о печатной плате или плате. Электронная схема содержит разные конструктивные части, как, например, источник электропитания, микроконтроллер, память данных, часы истинного времени, модуль блютус, мультиплексор и т.п.

[53] Для того, чтобы обеспечить возможность телемедицинской регистрации и контроля данных, электронная схема имеет коммуникационный модуль для передачи данных на контрольный прибор.

[54] С помощью коммуникационного модуля, например, модуля блютус, данные температуры могут беспроводным образом передаваться на контрольный прибор. Тем самым, возможен непрерывный мониторинг предназначенных для этого участков кожи, например, через мобильное приложение смартфона. Также с помощью мобильного приложения смартфона может осуществляться онлайн-визуализация и оценка разностей температур соответствующего участка кожи. Предпочтительно при превышении измеренным значением порогового значения в качестве указания на патологическое осложнение кожи с помощью приложения может активироваться тревожная функция. К тому же, благодаря этому будут возможны клинический и/или превентивный контроль и активный, постоянный контроль за терапевтическими подходами с помощью телемедицинской фиксации данных. При этом для телемедицинского терапевтического контроля предпочтительна пересылка данных в базу данных более высокого уровня.

[55] Под «коммуникационным модулем» понимается, в частности, электронный блок, который принимает данные и передает, например, на внешний прибор, такой как контрольный прибор. В случае коммуникационного модуля речь, в частности, идет о приемопередающем блоке, а также об относящихся к нему компонентах для управления (микроконтроллер). Блоки коммуникационного модуля могут быть выполнены, например, в виде сменных плат со штекерным разъемом на одной плате. В частности, этот коммуникационный модуль берет на себя протоколы передачи и приема, кодирование, сопровождение данных, а также управление для передачи. Коммуникационный модуль передает, в частности, по кабелю или беспроводным образом. Коммуникационный модуль имеет, например, интерфейс для блютус, радиомодуль, RFID-транспондер или другой передающий аппарат.

[56] «Контрольный прибор» представляет собой, в частности, компьютер, планшет, смартфон или иной контрольный аппарат, который принимает данные с коммуникационного модуля и продолжает их обработку. Контрольный прибор служит, в частности, и для выдачи сигнала тревоги при превышении порогового значения, для самоконтроля пациента, а также для телемедицинского терапевтического контроля и наблюдения.

[57] Особенно предпочтительно, если электронная схема имеет датчик активации, например, шестиосевой акселерометр на жесткой плате. С помощью акселерометра при движении температурные датчики активируются и в результате переходят в измерительный режим. Тем самым, измерения посредством температурных датчиков производятся не длительное время, а только при движении и/или ношении вспомогательного средства. Благодаря этому энергопотребление уменьшается, и обеспечиваются программируемые действия в случае шаблонов ускорения. Например, в случае стельки как вспомогательного средства пересылка данных происходит с помощью коммуникационного модуля автоматически, когда акселерометр детектирует, что стелька переворачивается на другую сторону, и измерения стелькой, тем самым, завершены.

[58] В следующем аспекте данного изобретения задача решается посредством вспомогательного средства для наложения на поверхность кожи, причем вспомогательное средство имеет описанный ранее сенсорный слой.

[59] Таким образом, с помощью вспомогательного средства сенсорный слой может воспроизводимо и повторяемо оптимально накладываться на поверхность кожи. Прежде всего в зависимости от положения пораженной поверхности кожи может выбираться оптимальное вспомогательное средство для определения температурного профиля соответствующей поверхности кожи с помощью э связанного сенсорного слоя.

[60] Вспомогательное средство в данном описании уже было охарактеризовано. В случае вспомогательного средства речь может идти, например, о предмете, который непосредственно прилегает к части тела и/или облегает часть тела, как, например, бандаж, или о предмете, на котором сидит или лежит человек, например, о поверхности сидения инвалидного кресла или о простыне на функциональной кровати.

[61] В одном дополнительном аспекте данного изобретения задача решается посредством способа изготовления вспомогательного средства, причем вспомогательное средство может накладываться на поверхность кожи, включающего в себя следующие этапы:

- нанесение токоведущих дорожек на верхнюю сторону упомянутого по меньшей мере одного пласта и/или в упомянутый по меньшей мере один пласт,

- расположение нескольких температурных датчиков в упомянутом по меньшей мере одном пласте и/или на верхней стороне упомянутого по меньшей мере одного пласта, и подсоединение каждого температурного датчика между двумя токоведущими дорожками,

- нанесение контактного слоя на верхнюю сторону упомянутого по меньшей мере одного пласта с температурными датчиками, так что образуется сенсорный слой, и

- нанесение нижней стороны упомянутого по меньшей мере одного пласта на заготовку вспомогательного средства или на вспомогательное средство, и/или придание формы заготовке вспомогательного средства с соединенным сенсорным слоем, так что получается вспомогательное средство.

[62] Например, для изготовления обувной стельки с сенсорным слоем в качестве вспомогательного средства сначала в пласт помещаются токоведущие дорожки. Затем несколько температурных датчиков соответственно подлежащего контролю участка кожи ступни располагают в пласте таким образом, что каждый температурный датчик прилегает к верхней стороне пласта, причем каждый температурный датчик приклеен или припаян между двумя токоведущими дорожками. Затем пласт с токоведущими дорожками и температурными датчиками в качестве предварительно изготовленного сенсорного слоя приклеивается нижней стороной на заготовку стельки. На верхнюю сторону пласта, там, где расположены температурные датчики, наклеивается амортизирующий слой в качестве контактного слоя. Затем осуществляется придание формы заготовке стельки с заделанным сенсорным слоем путем резки, вырубки и/или стачивания выступающих частей.

[63] В случае, если сенсорный слой имеет нижний пласт и верхний пласт, могут осуществляться следующие этапы способа:

- нанесение токоведущих дорожек на верхнюю сторону нижнего пласта,

- наложение верхнего пласта на нижний пласт с токоведущими дорожками,

- расположение нескольких температурных датчиков на верхней стороне верхнего пласта и/или в верхнем пласте и подсоединение каждого температурного датчика между двумя токоведущими дорожками,

- нанесение контактного слоя на верхнюю сторону верхнего пласта с температурными датчиками, так что образуется сенсорный слой, и

- нанесение нижней стороны нижнего пласта на заготовку вспомогательного средства или на вспомогательное средство, и/или придание формы заготовке вспомогательного средства с соединенным сенсорным слоем, так что получается вспомогательное средство.

[64] В следующем аспекте данного изобретения задача решается посредством способа определения относительной разности температур на поверхности, при котором используют описанный ранее сенсорный слой или описанное ранее вспомогательное средство, причем этот способ включает в себя следующие этапы:

- формование сенсорного слоя на поверхности кожи так, чтобы контактный слой сенсорного слоя находился в контакте с поверхностью кожи или с текстильной поверхностью, окружающей поверхность кожи,

- измерение температуры с помощью нескольких температурных датчиков в сенсорном слое,

- определение разности температур между несколькими температурными датчиками, так что по локальному повышению температуры можно заранее распознать воспаление поверхности кожи.

[65] Тем самым, предоставляется способ определения относительной разности температур и раннего распознавания дефектов материи на поверхности кожи. Особенно предпочтительно, что с помощью предлагаемого изобретением способа можно непрерывно, а также в течение длительного времени осуществлять контроль поверхности кожи, причем вследствие этого из-за измерительной сенсорной системы не возникает нагрузки давлением на кожу, а тем самым и ухудшения дефектов материи.

[66] Предпочтительно после измерения температур с помощью нескольких температурных датчиков осуществляется сравнение полученных измеренных значений с соответственно измеренными значениями соседних температурных датчиков и/или с ранее полученными измеренными значениями.

[67] В случае двух параллельно используемых вспомогательных средств, например, правой и левой стелек, измеренные значения одного вспомогательного средства сравниваются с измеренными значениями дополняющего другого вспомогательного средства. При этом возможна увязка определенных значений от разных вспомогательных средств через коммуникационный модуль, причем коммуникационный модуль, в частности, может принимать данные, как только одно из вспомогательных средств сообщит коммуникационному модулю о готовности к работе.

[68] Таким образом, предпочтительно производятся по меньшей мере два согласования (сравнения) или же несколько согласований, причем согласования касаются актуальных полученных измеренных значений одного и того же и/или дополняющего сенсорного слоя, или вспомогательного средства, и/или были получены в прошлом. Предпочтительно проводятся по меньшей мере два согласования, прежде чем разность температур будет выдана как опасная.

[69] На одном дополнительном этапе способа осуществляется управление измерением с помощью шестиосевого акселерометра. Акселерометр активирует температурные датчики и благодаря этому переводит их в режим измерения. Следовательно, измерения производятся с помощью температурных датчиков только при использовании и/или при ношении вспомогательного средства. Благодаря этому минимизируется энергопотребление сенсорного слоя и/или вспомогательного средства.

[70] К тому же могут задаваться другие программируемые действия в схемах ускорения, например, инициирование передачи данных.

[71] В дальнейшем данное изобретение разъясняется более подробно на примерах выполнения. Показано.

Фиг. 1 очень схематичное, без соблюдения масштаба изображение в разрезе сенсорного слоя с присоединенной заготовкой вспомогательного средства и амортизирующим слоем, и

Фиг. 2 очень схематичный вид сверху нижнего полиуретанового пласта сенсорного слоя с токоведущими дорожками.

[72] Сенсорный слой 101 содержит нижний полиуретановый пласт 107 и верхний полиуретановый пласт 105. Между нижним полиуретановым пластом 107 и верхним полиуретановым пластом 105 расположены токоведущие дорожки 109. Токоведущие дорожки 109 пригодным к адаптации образом распределены в форме прожилок или меандра по поверхности нижнего полиуретанового пласта 107 и направлены латерально между нижним полиуретановым пластом 107 и верхним полиуретановым пластом 105 в качестве электрического соединения 119 для электрического контактирования с платой 113, которая расположена в заготовке вспомогательного средства 115.

[73] На верхнем полиуретановом пласте 105 расположено несколько температурных датчиков 111. Каждый температурный датчик 111 с помощью электрического соединения 119 подсоединен между двумя токоведущими дорожками 109. Каждый температурный датчик 111 имеет высоту 1,5 мм (на Фиг. 1 показан без соблюдения масштаба) и радиус измерения 2,0 см. На верхнюю сторону верхнего полиуретанового пласта 105 с температурными датчиками 111 приклеен амортизирующий слой 117 с контактной поверхностью 103.

[74] Сенсорный слой 101 с амортизирующим слоем 117 и приклеенной снизу заготовкой вспомогательного средства 115 выкраивается и используется в качестве прокладки в коленном бандаже. Коленный бандаж помещается на только что прооперированное колено пациента, причем сенсорный слой 101 может оптимально согласоваться по форме с коленом за счет полиуретановых пластов 105, 107 и гибких, меандрообразных токоведущих дорожек 109, не оказывая давления на недавно прооперированное колено. Таким образом, контактная поверхность 103 находится в непосредственном контакте с поверхностью кожи колена.

[75] С помощью температурных датчиков 111 непрерывно измеряется соответствующая температура и через плату 113 через блютус передается на не показанный центральный контрольный прибор. В контрольном приборе определяются разности температур между отдельными температурными датчиками 111 и запоминаются. Через 36 часов регистрируется растущее локальное повышение температуры на одном из температурных датчиков 111, и при превышении установленного порогового значения выдается тревожный сигнал. При медицинском контроле соответственно устанавливается воспаление в области хирургического шва относительно позиции упомянутого одного температурного датчика 111 и вскоре после этого обрабатывается врачом, и осложнения не возникают.

[76] В одном альтернативном варианте не показанный сенсорный слой имеет не показанный одинарный полиуретановый слой. Токоведущие дорожки 109 и температурные датчики 111 заделаны в этот полиуретановый слой, причем температурные датчики 111 своей верхней стороной располагается заподлицо с верхней стороной полиуретанового слоя. Каждый температурный датчик 111 электрически подсоединен между двумя токоведущими дорожками 109. На верхнюю сторону одинарного полиуретанового слоя с температурными датчиками 111 наклеен амортизирующий слой 117 с контактной поверхностью 103. Одинарный полиуретановый слой своей нижней стороной наклеен на заготовку вспомогательного средства 115. Температурные измерения с помощью этого альтернативного сенсорного слоя осуществляются соответственно описанному выше.

Перечень ссылочных позиций

101 сенсорный слой

103 контактная поверхность

105 верхний полиуретановый пласт

107 нижний полиуретановый пласт

109 токопроводящие дорожки

111 температурный датчик

113 плата

115 заготовка вспомогательного средства

117 амортизирующий слой

119 электрическое соединение

Claims (20)

1. Сенсорный слой (101) для определения температурных профилей на поверхности кожи, содержащий контактный слой (117) к поверхности кожи, причем сенсорный слой содержит по меньшей мере один пласт (105), и на верхней стороне упомянутого по меньшей мере одного пласта расположен контактный слой, причем на верхней стороне упомянутого по меньшей мере одного пласта расположены токоведущие дорожки (109), которые электрически соединены с температурными датчиками (111) в упомянутом по меньшей мере одном пласте и/или на верхней стороне упомянутого по меньшей мере одного пласта, отличающийся тем, что сенсорный слой (101) имеет нижний пласт (107) и верхний пласт (105), и на верхнем пласте (105) расположен контактный слой (117), причем между нижним пластом (107) и верхним пластом (105) расположены токоведущие дорожки (109), которые электрически соединены с температурными датчиками (111) в верхнем пласте (105) и/или на верхней стороне верхнего пласта (105), так что сенсорный слой (101) выполнен гибким, и через контактный слой (117) определяется разность температур на поверхности кожи, токоведущие дорожки 109) выполнены из токопроводящей пасты и токопроводящая паста расположена между нижним пластом (107) и верхним пластом (105).

2. Сенсорный слой по п. 1, отличающийся тем, что токоведущие дорожки (109) расположены равномерно удаленно, выполнены в форме меандра и/или в виде прожилок.

3. Сенсорный слой по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что упомянутый сенсорный слой (101) содержит гибкий пластик, в частности полиуретан.

4. Сенсорный слой по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что каждый температурный датчик (111) имеет максимальный размер <2 мм, в частности ≤1,8 мм, предпочтительно ≤1,5 мм.

5. Сенсорный слой по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что каждый температурный датчик (111) имеет радиус измерения в диапазоне от 2,5 до 1,5 см, предпочтительно от 2,3 до 1,7 см.

6. Сенсорный слой по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что контактный слой (117) является термоизоляционным, так что кратковременное повышение температуры на поверхности кожи определяется демпфированно.

7. Сенсорный слой по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что сенсорный слой (101) по нижней стороне упомянутого по меньшей мере одного пласта или нижнего пласта (107) соединен со средством для позиционирования на поверхности кожи сенсорного слоя.

8. Сенсорный слой по п. 7, отличающийся тем, что токоведущие дорожки (109) электрически соединены с электронной схемой, в частности с платой (113), в средстве для позиционирования на поверхности кожи сенсорного слоя и/или на упомянутом средстве.

9. Сенсорный слой по п. 8, отличающийся тем, что электронная схема содержит коммуникационный модуль для передачи данных на контрольный прибор.

10. Средство для позиционирования на поверхности кожи сенсорного слоя для измерения температурных профилей, отличающееся тем, что упомянутое средство содержит сенсорный слой по любому из пп. 1-9.

11. Способ изготовления средства для позиционирования на поверхности кожи сенсорного слоя для измерения температурных профилей, причем упомянутое средство выполнено с возможностью накладываться на поверхность кожи, включающий в себя следующие этапы:

- нанесение токоведущих дорожек (109), выполненных из токопроводящей пасты на верхнюю сторону нижнего пласта (107),

- наложение верхнего пласта (105) на нижний пласт (107) с токоведущими дорожками (109), так что токопроводящая паста расположена между нижним пластом (107) и верхним пластом (105),

- расположение температурных датчиков (111) на верхней стороне верхнего пласта (105) и подсоединение каждого температурного датчика (111) между двумя токоведущими дорожками (109),

- нанесение контактного слоя (117) на верхнюю сторону верхнего пласта (105) с температурными датчиками (111), так что образуется сенсорный слой (101), и

- нанесение нижней стороны нижнего пласта (107) на заготовку (115) средства для позиционирования на поверхности кожи сенсорного слоя или на средство для позиционирования на поверхности кожи сенсорного слоя, и/или придание формы заготовке (115) упомянутого средства с подсоединенным сенсорным слоем (101), так что предоставляется средство для позиционирования на поверхности кожи сенсорного слоя.

12. Способ определения относительной разности температур на поверхности кожи, причем используют сенсорный слой по любому из пп. 1-9 или средство для позиционирования на поверхности кожи сенсорного слоя для измерения температурных профилей по п. 10, включающий в себя следующие этапы:

- формование сенсорного слоя (101) на поверхности кожи, так что контактный слой (117) сенсорного слоя (101) находится в контакте с поверхностью кожи или с текстильной поверхностью, окружающей поверхность кожи,

- измерение температур с помощью температурных датчиков (111) в сенсорном слое (101),

- определение относительной разности температур между температурными датчиками (111) для раннего распознавания воспаления поверхности кожи на основе локального повышения температуры.

Images